Füüsika eksam (1)

Füüsika eksam  
1.  Liikumise kiirendamine.  
Taustsüsteem  on mingi  kehaga seotud ruumiliste  ja ajaliste koordinaatide süsteem.  
Kohavektor  on   vektor , mille alguspunkt  ühtib koordinaatide alguspunktiga.  
Trajektoor on keha või ainepunkti teekond liikumisel ruumis või tasandil.   
Kiirus on vektoriaalne suurus, mis võrdub nihke ja selle sooritamiseks kulunud ajagavahemiku suhtega(kiirusvektor 
on igas trajektoori punktis suunatud mööda trajektoori puutujat selles punktis) 
  Kiirendus on kiiruse muutus ajaühikus. Kiirendus näitab keha kiiruse muutumist ajaühikus (Kiirendusvektor lahutub 
kiirenevalt liikuva keha trajektoori igas punktis trajektoori  puutuja  sihiliseks tangentsiaalkiirenduseks ning sellega 
risti olevaks normaalkiirenduseks ehk tsentrifugaalkiirenduseks)  
 
2.  Ühtlaselt muutuv sirgjooneline liikumine. a= consT  =>kolmikvalem,  
Keha liigub sirgjoonelisel trajektooril, kusjuures  tema kiirendus on nii suunalt kui suuruselt muutumatu ning 
samasihilise kiirusega. Realiseerub olukorras, kus keha liigub muutumatu jõu toimel (näiteks vabalangemine  
raskusjõu väljas.
  
     
        , kus a-kiirendus, v-kiirus, t-aeg. Peale integreerimist saame  ( )    
  
       , kus 
  
v0-keha algkiirus ajahetkel t=0 Vastavalt kiiruse definitsioonile    
   
  
      , seda uuesti integreerides 
saadakse teada koordinaadi  sõltuvus ajast 
 
 ( )                    
 
3.   Kõverjooneline  liikumine. Tangentsiaalkiirendus on kiiruse  komponent , mis näitab, kui kiiresti kiirus muutub 
suuruse  pooles (suunatud piki trajektoori puutujat,puutujasuunaline) 
Normaalkiirendus  kirjeldab kiiruse suuna muutumise kiirust (liikumissuunaga risti, suunatud piki trajektoori 
v2
normaali ) a(vektor)=an+at  - mis nad on ja mida nad näitavad, kuhu suunatud.  a 
  r on ringjoone raadius, 
n
r
millel asetseb trajektoor selles punktis.  
 
4.   Ringjooneline  liikumine. v,T, omega , epsilon . Epsilon=consT => valemikolmik.  
 
    , kus ν( nüü )-sagedus (täispöörded ajaühikus), T – periood (ühe täisringi tegemise aeg) 
 
  
  
 
           
 
   ̇, kus ω –  nurkkiirus  ( ), φ – pöördenurk 
  
  
 
  
  
 
           
 
   ̇, kus ε –  nurkkiirendus  ( ) 
  
  
  
   
Juhul, kui                            
 
             
         
      
 
 
 
5.   Newton  kolm seadust. Näidata, et esimene ja teine seadus kehtib ainult intersiaalsüsteemides, üksteise suhtes 
võivad liikuda . F=mga  Kehtivad ainult inertsiaalsüsteemides. Näide: bussis ei kehti inertsiseadus, sest kui me ei 
toetu istepingle, siis me ei seisa paigal ega liigu ühtlaselt sirgjooneliselt. Liigume kiirendusega , vastupidises suunas 
bussi  kiirendusega. 
Newtoni I seadus: keha liigub ühtlaselt sirgjooneliselt või seisab paigal, kui talle ei mõju mingeid jõude. F=ma 
Newtoni II seadus: kehale mõjuv  resultantjõud on võrdne keha massi ja kiirenduse korrutisega.   ⃗     ⃗ 
Newtoni III seadus: kaks keha mõjutavad teineteist jõududega, mis on suuruselt võrdsed ja suunalt vastupidised. 
 
⃗⃗⃗⃗
⃗⃗⃗⃗
                             
 
6.   Impulss  ja impulsi jäävuse seadus.  Avaldis kui ka see, et ta on jääv, tuletamine peaks olema tehtud vihikusse, 
dp/dt=F( vektorid )  
Impulss ehk  liikumishulk  on füüsikaline suurus, mis võrdub keha massi(m) ja kiiruse(v) korrutisega. Süsteemi 
impulss võrdub kõigi süsteemiosade impulsside summaga   
⃗⃗   ∑    ⃗ ⃗⃗ (kg*m/s) 
Impulsi jäävuse seadus Kui piirata süsteemi teda isoleerides välisjõududest, siis süsteemi kuuluvate impulsside 
summa ei muutu ajas. Kehtib sõltumatuna energia jäävuse seadusest. 
  
⃗⃗⃗
 
∑  
 
 
 
∑   ⃗⃗⃗               ∑   ⃗⃗⃗         
  
  
   
   
7.  Jõud. Neli jõudu – gravitatsioonijõud(grav seadus, kehtib punktmassidele!),  raskusjõud (F=mg) hõõrdejõud  ja 
elastsusjõud ( Hooke ’i seadus). 
Jõud on füüsikaline suurus, mis iseloomustab vastastikmõju tugevust. Jõudu määratleb tugevus ja suund. Tegemist 
on vektoriaalse suurusega. 
Raskusjõud on  Maa poolt selle läheduses paiknevale  väiksemale kehale avaldatav gravitatsioonijõud. 
Gravitatsioonijõud on jõud, mille kaudu avaldub gravitatsiooni nähtus. Kehtib punktmassidele! 
Gravitatsiooniseadus on Newtoni poolt formuleeritud mudel gravitatsioonijõu toime kohta. 
Selle seaduse kohaselt kaks masspunkti tõmbuvad üksteise poole jõuga, mis on võrdeline nende massidega ning 
pöördvõrdeline nendevahelise kauguse  ruuduga : 
 (r on kehadevaheline kaugus, G- grav.konstant) 
Elastsusjõud on keha kuju ja mõõtmete muutumisel tekkiv jõud, mis on vastassuunaline ja suuruselt võrdne jõuga, 
mis antud hetkel keha deformeerib.  
Hooke'i seadus väidab, et kehas tekkiv elastsusjõud Fe on võrdeline keha pikkuse muutusega (pikenemisega) x: Fe = 
- k x . Miinusmärk Hooke'i seaduses näitab, et elastsusjõud on deformeeriva jõu suhtes vastassuunaline. Võrdetegurit 
k nimetatakse jäikusteguriks. Jäikustegur iseloomustab keha. Ta näitab, kui suur elastsusjõud tekib keha pikkuse 
ühikulisel muutmisel 
Hõõrdejõud on liikumisele vastassuunaline takistusjõud , mis tekib kahe pinna kokkupuutel. F=μmg, kus μ –
hõõrdetegur 
8.  Galilei  teisendused . Joonis, kaks noolt üles. Invariantsed galilei teisendused? x(prim)=x-vt. Seotud newtoni 
seadustega. 
Galilei teisendus on Newtoni mehaanika reegel, mille abil saab siduda punktmassi koordinaate vaadelduna 
erinevates inertsiaalsetes taustsüsteemides. Kokkuleppeliselt võetakse paigalolev süsteem, x 
teljed langevad kokku 
Punktmassi y ja z koordinaadid on paralleelsed, x koordinaadid erinevad. 
 
x’=x-v0t       esimene ja viimane võrrand kehtivad juhul, kui v0 on väike, muidu Lorentz ’i teisen. 
y’=y   
z’=z 
 
t’=t 
 ⃗’= ⃗    
⃗⃗  
   ⃗
N II:  
⃗⃗    
 
   
   ⃗  
 
  ⃗
   ⃗
 
   
⃗⃗)  
, jääb muutumatult kehtima, sest suhteline kiirus on mõlemas sama. 
   
     
   
Galilei relatiivsusprintsiip – üleminekul ühest inertsiaalsüsteemist teise mehaanika seadused ei muutu.  
Kuna süsteemid on  inertsiaalsed , sisi ka Newtoni I seadus kehtib mõlemas. 
9.  Mitteinertsiaalsed taustsüteemid. Need, mis liiguvad kiirendusega. Saame kiirendada samamodi nagu 
intersiaalsüsteemis, kui toome sisse  inertsjõud . Joonis(-a,  Fi=-ma),tsenrifugaaljõud – mw(ruut)/r.  
Coriolise ’i jõud - Maa peal liikumise hetkel sirgjooneliselt kiirenduseta liikuvate objektide trajektoorid on 
kõverjooned, kui nad kanda kaardile. Liikuv objekt hälbib põhjapoolkeral paremale ja lõunapoolkeral vasakule. Piki 
ekvaatorit liikuvaile objektidele Coriolisi efekt mõju ei avalda. 
 
10.  Töö, võimsus, kineetiline energia. dA=Fds, A=Fscosα. A=integraal Fds ( jaul -J), N=dA/dt, N=A/t(kui aeg ei muutu) 
W-watt, Ek=mv(ruut)/2 
Töö kirjeldab olukorra muutmisel tehtavat pingutust. Eeldab, et F=const. 
Võimsus näitab, kui palju tööd tehakse ajaühiku jooksul e töö tegemise kiirus. 
Kineetiline energia - energia, mis on tingitud keha  liikumisest  teiste kehade suhtes, liikumisenergia . 
 
11.  Potentsiaalne energia. Jõuväli.joonis-Potentsiaalne energia on  töö punkti 1 ja punkti 0 vahel, kui töö ei sõltu 
trajektoorist. Tihiti viiakse 0-punkt lõpmatusse, nii et seda ei ole 
Potentsiaalne energia on süsteemi energia, mis on tingitud keha asendist ja mõjust süsteemi teiste kehade suhtes ja 
kõigile süsteemis olevatele  kehadele vastastikku mõjuvatest jõududest välises jõuväljas. 
Kui keha on asetatud niisugustesse tingimustesse, et igas ruumipunktis mõjuvtavad teised kehad teda jõuga, mis 
muutub seaduspäraselt ühest punktist teise, siis öeldakse, et see keha asub jõudude väljas. 
 
12.  Energia jäävuse seadus. Koguenergia, kui kin ja pot liidame kokku. Kui süsteem on isoleeritud  ja kõki seal 
mõjuvad jõud on konservatiivsed , siis koguenergia ajas on jääv. 
 
13.  Pöördliikumise dünaamika põhiseadus . M=IE, Newtoni II, M=r x F, I=(summamärk)... 
See on Newtoni II seadusega analoogiline seadus pöördliikumisel. Seadus:  Impulsimomendi  muutus on võrdeline 
jõumomendiga ja toimub jõumomendi suunas. See väidab, et impulsimomendi  tuletis aja järgi võrdub 
jõumomendiga: dL / dt = M . Ehk teisiti - jõumoment on see põhjus, mis muudab keha impulsimomenti 
 
14.   Impulsimoment  ja tema jäävus. L=r x p, L=Iw(omega), summa on jäävsuurus, kui on isoleeritud.  
Impulsimoment näitab pöörleva keha osade impulsside mõju pöörlemisele  
Impulsimomendi jäävuse seadus väidab, et suletud kehade süsteemi impulsimoment on jääv suurus 
 
15.  Töö ja kin energia. dA=Mdt,  
Jõu poolt  sooritatud töö mõõdab 
kineetilise energia muutust. 
 
16.  Harmooniline võnkumine . x=Asin(wt+fiinull), w=2piiϑ. X(teine tuletis)+w(ruut)x=0 ostrill 
Harmooniline võnkumine on võnkumine, milles võnkuv suurus muutub ajas sinusoidaalse seaduspärasuse  järgi 
(mida saab kirjeldada siinusfunktsiooni või koosinusfunktsiooni abil). 
x = A sin(ωt+φ0), kus x-hälve tasakaaluasendist, A-võnkeamplituud, ωt-võnkumise faas, φ0- algfaas . 
Siinusfunktsiooni periood on 2π. 
 
17.  Pendlid. Vedru, mat ja  füs . Valemid iga asja kohta. 
Vedrupendel  
 Vedrupendli periood T sõltub pendlikeha massist m ja vedru jäikusest k. 
Mat.  pendel  – kaalutu ja venimatu niidi otsa on riputatud ainepunkt (pendli võnkeamplituudi muutmisel jääb pendli 
võnkeperiood samaks) 
 Matemaatilise pendli periood ei sõltu pendlikeha massist, vaid ainult pendli 
pikkusest l ja raskuskiirendusest g. 
Füüsikaline pendel - suvalist keha, mis võib võnkuda mingi raskuskeset mitteläbiva telje ümber(pendli 
võnkeamplituudi muutmisel jääb pendli võnkeperiood samaks).  Kõik looduses eksisteerivad võnkuvad kehad on 
füüsikalised pendlid 
 I on siin keha inertsimoment pöörlemistelje suhtes, m keha mass ja a pöörlemistelje ja 
masskeskme vaheline kaugus 
18.  Võnkumiste liitmine. Keha võib samaaegselt osaleda kuitahes mitmes võnkumises. Koguliikumise saame, kui 
liidame kõik need võnkumised, arvestades liikumissuunda. võnkumiste liitmine suundade järgi kahele põhijuhule: 
samasihiliste ja ristuvate võnkumiste liitmisele. 
 
19.  Sumbuvad võnkumised.  –rv, x=Ae( astmes  –beeta*t)cos(wt+fiinull) 
Energia kadude puudumisel kestab võnkumine lõpmata kaua  ja on harmooniline. Reaalses süssteemis pole aga 
mehaaniline energia jääv see töttu võnkumine sumbub x=A0e^βtcos(wt+f0) 
20.  Sundvõnkumised ja resonants . Perioodiline väline jõud, resoants definitsioon 
Sundvõnkumine on perioodiliselt muutuva välisjõu tõttu toimuv võnkumine. 
Resonants -   amplituud kasvab järsult, kui sundiva jõu sagedus läheneb süsteemi omavõnkesagedusele/ nähtus, kus 
võnkeamplituud teatud sagedusel maksimaalse väärtuse saavutab 
21.  Tasalaine(võrrand).  Tasalaine korral toimuvad võnkumised ühes ja samas faasis  tasapinnal , st  lainepind  on 
tasapind . Y=Acos(ωt-kx) 
22.  Hääl. Pikivõnkumine, kuuleme 20-20000 Hz, ultra ja intraheli, dB, võnkeosakeste amplituud kuni 1mm 
Hääl on kõris tekitatav ja suus kuuldele toodav heli. 
Heliks nimetatakse elastses keskkonnas levivat  mehhaanilist  võnkumist, mille sagedus asub vahemikus 16... 
20 000Hz. Helilained levivad vedelikes ja tahketes  kehades  niisama hästi kui  gaasides . Helilainete edasikandumiseks 
peab olema mingi keskkond, seega vaakumis heli  levida ei saa. 
Laine on võnkumiste levimine, mida põhjustab võnkeallika võnkumine. Kui võnkeallikas võngub harmooniliselt, siis 
on ka tekkiv laine harmooniline. Laine põhitunnuseks on energia edasikandmine. 
23.  Doppler’i efekt. Kui hääl liigub eemale, siis ... 
Doppleri efekt seisneb selles, et lainepikkuse muutus on võrdeline laineallika kiirusega vaatleja suhtes. 
Doppleri efekti võib kogeda näiteks kui  rong  mööda sõidab. Rongi poolt tekitatava heli kõrgus ehk sagedus tõuseb 
kui rong sõidab meie suunas. Meist  möödudes  aga helikõrgus langeb kiiresti. Veel ilmekamalt tuleb see esile Vormel 
1 puhul, näiteks teleülekannete vahendusel. Doppleri efektil põhineb radarite võime hinnata liikuva objekti kiirust. 
Selleks tuleb hinnata radarist väljunud kiirguse ja objektilt peegeldunud kiirguse lainepikkuste erinevust. Selliseid 
seadmeid kasutab muuhulgas  politsei piirkiiruse ületajate tabamiseks. Doppleri efekt on laialt kasutusel 
astronoomias. Selle järgi on hinnatud tähtede liikumiskiirusi ja Universumi paisumiskiirust. 
 
24.  Erirelatiivsusteooria. Põhiseisukohad, postulaadid, relatiivsusprintsiip. Kõigis intersiaalsüsteemides valguse kiirus sama. 
Einsteini relatiivsusprintsiip (esimene postulaat) – Mitte mingisugused füüsikalised katsed ja vaatlused, mida tehakse 
inertsiaalsüsteemi sees, ei võimalda määrata selle liikumiskiirust. 
Einstein ehitas erirelatiivsusteooria üles kahele postulaadile. 
1) Kõik inertsiaalsed taustsüsteemid on võrdväärsed kõigi loodusnähtuste kirjeldamisel. 
2) Valguse kiirus vaakumis on ühesugune mis tahes inertsiaalses taustsüsteemis.  
 
  
t

25.  Samaaegsuse suhtelisus .)      
0
 
 √   
        t
 
  
2
v
1 2
e
Kahes punktis toimuvate sündmuste samaaegsus on suhteline. Samaaegsus kehtib vaid antud inertsiaalsüsteemis. 
Ühes taustsüsteemis samaaegselt toimuvad sündmused toimuvad teistes taustsüsteemides eri  aegadel , kui need 
taustsüsteemid liiguvad antud taustsüsteemi suhtes.  
Sellest järeldub ka pikkuse suhtelisus. Antud taustsüsteemis erineb liikumatu varda pikkus sama varda pikkusest 
liikuvas taustsüsteemis. Keha on kõige pikem selles taustsüsteemis, milles ta on paigal. 
Kui sündmused toimuvad ühes ja samas punktis, sisi nende samaaegsus ei olene taustsüsteemi valikust. 
Samaaegsete sündmuste asukohaline kokkulangevus ei olene taustsüsteemi valikust. 
26.   Lorentzi  teisendused. mis asendavad galilei. 
Lorentzi teisendus on aegruumi teisendus erirelatiivsusteoorias, millega seotakse kahe erineva inertsiaalses 
taustsüsteemis paikneva vaatleja mõõtmistulemused. Fundamentaalne erinevus Galilei ja Lorentzi teisenduste vahel 
seisneb selles, kuidas viimastes teineteise suhtes erineva kiirusega liikuvaid vaatlejaid kirjeldatakse: 
relatiivsusteoorias on ajaühikud, ruumilised pikkused ning sündmuste ajaline järjestuski erinevate kiirustega 
liikuvate vaatlejate jaoks erinevad. Viimane tuleb sellest, et valguse kiirus on kõigi vaatlejate jaoks alati ühesugune.  
    
      
     
       y’=y       z’=z           
       β=v/c 
√    
√    
27.   Relativistlik  energia. (kineetiline energia) valemid  
2
Kogu relativistlik energia 
mc
E 
 
2
v
1 2
c
2
mc
Kineetiline energia 
2
E

 mc , mc2 on seisuenergia. 
kin
2
v
1 2
c
28.  Ideaalse gaasi  olekuvõrrand . p, kulgliikumise  energia,  
Ideaalgaasi ehk ka Clayperon- Mendelejevi  võrrand seob omavahel gaasi olekuparameetreid. 
pV=nRT, kus p-gaasi rõhk(Pa), V-gaasi ruumala (m3), n-gaasi moolide arv (mol), R-universaalne gaasikonstant 
8,314 J/K*mol, T-gaasi temperatuur (K) 
3
  kT  kulgliikumise energia 
2
29.   Isoprotsessid . Olekuvõrrand. Isoprotsessiks nim oleku muutumist, milles mingi olekut iseloomustav  parameeter  
jääb konstantseks.                   Isokooriliseks nimetatakse protsessi, kus gaasi ruumala on konstantne  
 
 
V=const, siis            
  
  
Isotermiliseks nimetatakse protseessi, kus gaasi temperatuur on konstantne 
T=const, siis p1V1=p2V2 
Isobaariliseks nimetatakse protsessi, kus gaasi rõhk on konstantne 
 
 
 
 
p=const, siis                           
  
  
  
  
Adiabaatiline protsess on protsess, mille vältel süsteem ei ole väliskeskkonnaga  soojusvahetuses. p
 ϰ
ϰ 
1V1  =p2V2    ϰ- 
 
   
kapa ϰ=    
 
  
 
30.  Maxwell’i jaotus.  Valem, mis on f, mida näitab, graafikut  peab teadma ja mis teljestikus on. 
Maxwelli jaotus on diferentsiaalne   jaotusfunktsioon , mis väljendab mingi kiirusega osakeste suhtelist hulka 
 
31.   Baromeetriline  valem. Boltzmanni jaotus. 
Boltzmanni jaotus - mikrofüüsikas väljendab ta kõige sagedamini osakeste jaotust  energiate  järg 
 
Mida aga tähistab sel juhul suurus n? Baromeetrilises valemis näitas see molekulide arvu ruumalaühiku kohta 
kõrgusel , kuid ei  öelnud midagi nende molekulide kiiruste kohta. Võiksime väita, et see tihedus sisaldab kõiki neid 
molekule, mis võiksid tõusta kõrgemale kõrgusest . Molekulide koguarv  vastaks siis neile molekulidele, mis 
suudavad tõusta kõrgemale kõrgusest . Boltzmanni jaotus kuulub nn.  integraalsete jaotusfunktsioonide hulka. 
 
 
32.   Termodünaamika  I printsiip ja kuidas see seadus näeb välja isoprotsessides(kõigis neljas). du=dQ-dA, mis on 
i m
siseenergia (keha kin ja pot energia vms). Ideaalse gaasi korral on ; A= pdV  (dA=pdV)  u
 
R T
  
2 
Termodünaamika I seadus sätestab, et keha siseenergia saab muutuda tänu soojushulgale, mis saadakse 
väliskeskkonnast ning tööle,  mida süsteem teeb välisjõudude vastu. Termodünaamika I seadus valemi kujul: 
∆u=Q+A, kus Q- soojushulk  (J), ∆u-süsteemi siseenergia muut(on võrdne soojusefektiga konstantsel ruumalal) (J), 
A-töö (J) 
Kõige lihtsam töö vorm on mehaaniline töö. Näiteks gaas teeb paisumisel  tööd 
dA = pdV, kus p on gaasi rõhk ning dV on ruumala muut. Võimalikud on ka muud töö vormid (nt. elektriline: aku 
laadimine -tühjenemine) 
Isoprotsessides:  
isotermiline T=consT.  Δu=0   Q=A 
isokooriline V=consT.  Δu=Q  A=0 
isobaariline p=consT. A=pΔV Δu=Q-A 
adiabaatiline Q=0  Δu=-A 
Mis tahes keha  siseenergiaks  nim tema molekulide korrapäratu liikumise kineetilise energia, vastastikuse mõju 
potentsiaalse enrgia ja molekulisisese energia summat . Gaasi siseenergia muutub tööd tehes, soojendamisel või 
jahutamisel.  
 
 
33.   Erisoojus  jääval rõhul ja jääval ruumalal. Ep=Ev+R 
Erisoojus Ce on soojushulk, mis kulub, et tõsta ühikulise massiga keha soojust ühe kraadi võrra. (J/kg*K) 
Kui keha soojendada jääval ruumalal, sisi ei tee ta tööd ning kogu soojus läheb keha siseenergia juurdekasvuks. 
Kui gaasi jääval rõhul soojendada, siis gaas paisub , tehes  positiivset  tööd. Järelikult on sel juhul gaasi temp-i 
tõstmiseks ühe kraadi võrra tarvis rohekm soojust kui soojendamisel jääva ruumala korral: osa soojust kulub gaasi 
paisumistööks. 
34.  Adiabaatiline protsess ja  adiabaadi  võrrand. TV(kapa-1)=consT... valemid. Joonis. Adiabaat  on järsem kui 
isoterm. Adiabaatiline protsess on protsess, mille vältel süsteem ei ole väliskeskkonnaga soojusvahetuses. p
 ϰ
1V1  
ϰ (adiabaatiline võrrand)
  
   
=p2V2
   ϰ- kapa ϰ=
 
  ,Q=0     A=-i/2 m/μ RΔT   TV ϰ-1=consT.   pV ϰ=consT. 
  
 
Joonis. Adiabaatilisel protsessil  muutb rõhk ruumala muutudes kiiremini kui isotermilisel protsessil. Isotermilisel 
jääb temp. Muutumatuks gaasi soojendamise-jahutamise ajal, adiabaatilisel aga mitte. Lisaks ruumala suurenemisele 
pisumisel langeb adiabaatisel ka tamp. On kaks rõhku alandavat tegurit  isotermilise protsessi ühe asemel. 
p 
adiabaat 
isoterm 
0 
V 
 
35.   Soojusmasinad . Triviaalne  soojusmasin . Osad – soojendaja,  jahutaja , töötav keha. Ringprotsess , A, η (kasutegur), 
joonis (pV tasand, ruut või ring) kasutegur – valem  
p 
0 
V 
 
Soojusmasin  on masin, mis muudab soojusenergia mehaaniliseks tööks. Soojusmasin võtab kuumalt  kehalt 
soojushulga Q1, muudab osa sellest mehhaaniliseks tööks A ning annab ülejäänud osa Q2 ära külmemale kehale.  
Rringprotsessiks nim protsessi, milles gaas pärast mitmes vaheolekus viibimist  pöördub tagasi algolekusse. 
Soojusmasina kasutegur näitab, kui palju kogu tööst muudab soojusmasin kasulikuks tööks, kasuteguri  valem 
η=     
 
 
. 
  
  
36.   Carnot ’ masin,  tsükkel . Joonis mis oli töös, alumise juures  lõpmatu suure külma reservuaadiga kontaktis vms. 
Kasutegur n=T1-T2/T1, näiteks tuumajaam , suur kasutegur. 
Carnot masin on ainult  teoreetilise  tähtsusega mudel. Masinal pole klappe ega 
gaasivahetust. Gaasi soojendatakse ja jahutatakse  vaheldumisi  niiviisi, et: 
1) ringprotsess oleks pööratav, 2) tehtud töö oleks suurem kui null. 
Carnot’ tsükkel koosneb kahest isotermist ja kahest adiabaadist. Carnot’ tsüklil töötava soojusmasina korral paisub 
töötav aine algul isotermiliselt, võttes soojendilt soojushulga q1. Seejärel paisub ta varem omandatud siseenergia 
arvel veel adiabaatiliselt, kusjuures temperatuur langeb. Järgneb töötava aine isotermiline kokkutõmbumine, mille 
käigus ta annab ära q2 jahutile. Lõpuks surub välisjõud ainet ka adiabaatselt kokku, taastades siseenergia ning tõstes 
temperatuuri esialgsele  tasemele . 
Carnot’ tsükli kasutegur η=(T1-T2)/T1, kus T1 ja T2 on vastavalt soojendi ja  jahuti  temperatuurid. 
 
37.   Entroopia (taandatud soojushulk – soojushulk, mis tuleb ühe ülekandetemperatuuri kraadi kohta(J/K)). dS=dQ/T, 
J/K –ühik, keha poolt saadud soojushulk jagatud temp.  
Iseenese hooleks jäetud süsteem läheb üle vähem tõenäosest olekust enam tõenäosesse olekusse. Enam tõenäone on 
see süsteemi olek, mille realiseerumisviiside arv on suurem. 
Süsteemi entroopia on võrdeline tema oleku termodünaamilise tõenäosuse logaritmiga S=αlnW, S=klnW k- 
Boltzmanni konstant. 
Entroopia kasvamine tähendab sellist protsessi süsteemis, mille tulemusena süsteem  lähen üöe väiksema 
termodünaamilise tõenäosusega olekust suurema tõenäosusega olekusse.  Vastupidine protsess ei ole suletud 
süsteemis võimalik. 
Entroopia S on termodünaamiline olekufunktsioon, mis kirjeldab energia pöördumatut hajumist soojusnähtustel. 
Entroopias on oluline vaid muutus. Entroopia diferentsiaalne muutus avaldub kujul  
dS=dq/T (J/K). Entroopia on süsteemi korrastamatuse mõõt.  Kuna dq=TdS, siis suurendab süsteemile mingi 
soojushulga andmine alati süsteemi kuuluvate osakeste liikumise või paigutuse kaootilisust ( entroopiat ). 
 
38.  Termodünaamika teine printsiip. soojust ei saa täielulkt muuta tööks, ja veel kaks asja, kokku kolm. 
Pole võimalik selline protsess, mille AINUS tulemus oleks soojuse ülekanne külmalt kehalt soojemale  S=Q/T 
Välisjõudude puudumisel võib mis tahes süsteemi entroopia ainult kasvada (piirjuhul olla konstantne) 
On võimatu ehitada teist liiki  igiliikurit (masin, mis liigub või teeb tööd igavesti ) s.o. niisugust perioodiliselt töötavat 
mootorit, mis muudaks mingist reservuaarist võetava soojuse täielikult tööks. 
39.  Ideaalse gaasi entroopia. Valem 
Gaaside segunemisel entroopia kasvab. Entroopia juurdekasv on ühesugune igasuguse gaaside paari puhul( esimesest  
valemist ) 
ΔS=2Rln2   kasutatakse, kui on kaks erinevat gaasi 
Slõpp=2(CplnT-Rlnp+S’km0)  kasutatakse, kui komponendid on ühesugused, 2 tuleb sellest, et nüüd on gaasi hulk 2 
kilomooli 
40.  Entroopia statistiline tõlgendus . S=k lnW, k-Boltzmanni konstant, W-süsteemi oleku termodünaamiline 
tõenäosus, mille all mõistetakse antud oleku võimalike realiseerumisviiside arvu. Pööramatu on iga niisugune 
protsess, mille puhul temaga astupidise protsessi tõenäosus on äärmiselt väike. 
 
41.  Van der Waals võrrand. (v-b)(p-a/vruut)=zRT. Isotermid , joonis. Kui temp tõusta, siis punktid lähenevad 
teineteisele, kriitiline temp.                                          Võrrand kirjeldab reaalsete gaaside käitumist. 

a 
 p 
V  b  zRT     z=m/myy   p-väljastpoolt gaasile avaldatav rõhk(võrdne gaasi rõhuga anuma seintele ), 

V 2 
ab ja b-eksperimentaalselt määratavad ning eri gaaside puhul erineva väärtusega van der Waalsi konstandid. 
 
 
 
42.  Vedelikud. Molekulid lähedel teineteisele, ei ole korrapära nagu kristallis, võrrelda tahkega. Pindpinevus , lisarõhk 
kõvera pinna all, kapillaarsuse nähtus,  märgamine  
Vedeliku molekulid paiknevad üksteisele väga lähedal ja nende vahel valitsevad tugevad tõmbejõud. 
Molekulidevaheline mõju kahaneb kauguse kasvades kiiresi, seetõttu võib tõmbejõudusid alates molekulide teatud 
vahekaugusest lugeda tähtsusetult väikesteks ning jätta nad arvesse võtmata. Seda kaugust r nim molekulaarmõju 
sfääriks. Pinnakihis paksusega r asuvale molekulile mõjub vedeliku sisse suunatud jõud( sarnane raskusjõuga). Maa 
raskusväljas võtavad vedelikud sellise kuju, et nende summaarne energia(energia Maa raskusväljas pluss 
pinnaanergia) oleks minimaalne. Keha mõõtmete suurenendes kasvab ruumala võrdeliselt joonemõõtmete kuubiga, 
pindala aga joonmõõtmete ruuduga. =>keha energia kasvab Maa raskusväljas tema mõõtmete suurenedes kiiremini 
kui pinnaenergia. Pinnaenergia olemasolu tõttu ilmneb vedelike puhul tendents vähendada oma pindala. Pinnakihis 
olevad molekulid omavad lisaenergiat. 
Pindpinevus on nähtus, kus vedeliku pinnakiht käitub kui elastne kile. Vedeliku pinnamolekulid mõjustavad üksteist 
tõmbejõududega, mis on suunatud piki pinda ja püüavad pinna suurust vähendada. 
Pindpinevustegur on lisaenergia , mida omab ühikulise pindalaga vedeliku pind.(N/m ühik). 
Kõrvera pinna puhul   Laplace ’i valem Δp=2Hα. Kõvera pinna puhul tekib lisarõhk, kumera pinna puhul positiivne, 
nõguse pinna puhul neg. 
Kapillaarsus  on nähtus, mis seisneb vedelikutaseme tõusus või languses peenikestes torudes, võrreldes 
vedelikutasemega jämedates torudes ja suuremates  anumates , millega peenikesed torud on ühendatud. Kapillaarsus 
on nähtus, mida põhjustab molekulaarjõudude mõju tasakaalus oleva või liikuva vedeliku vabale pinnale, näiteks 
tahke ja vedela aine piirpinnale. 
Kapillaarsust põhjustab vedeliku pinna kõverdumisest (pindpinevusest) tingitud lisarõhk. 
Märgamine ja mittemärgamine on nähtused, mis väliste jõudede puudumisel avalduvad vedelike tendetsis mööda 
tahkest ainest alust rohkem või lähem laiali voolata. 
Vedelikud ja gaasid on isotroopsed (kehad, mille omadused on kõikides sihtides ühesugused), kristallid on 
anisotroopsed (mitmed füüsikalised (mehaanilised, soojuslikud, elektrilised , optilised) omadused sõltuvad sihist). 
 
43.  Tahed e kristallilised (korrapärased=kristallilised) kehad.  Võre , tüübid- metallild, joonkristallid, mehaanlilised 
omadus, soojuslikud omadused –  soojusjuhtivus , curie valem, erisoojus c joonis(3R) 
Tüübid: joonkristallid(NaCl), atomaarsed kristallid(Si, C), metallilised kristallid(metallid), molekulaarsed(CO2). 
Kristall  on korrapärase ülesehitusega, aatomid paknevad geomeetriliselt korrapärase ruumvõre sõlmedes. 
Mehaanilised omadused –  jäikus , tugevus 
Soojuslikud omadused – soojusjuhtivus 
Curie seadus: 
  
M is the resulting magnetisation 
B is the magnetic field, measured in teslas 
T is absolute temperature, measured in kelvins 
C is a  material - specific Curie constant. 
Joonis vajab seletust 
C 
3R 
T